El mercado español de la fabricación de tecnologías renovables (I). La fabricación de módulos fotovoltaicos

De acuerdo con el informe Energy Technology Perspectives 2023 de la AIE, el mercado de la fabricación en serie de tecnologías de energía limpia (módulos fotovoltaicos, aerogeneradores, baterías para vehículos eléctricos, electrolizadores, etc.) podría llegar a triplicar su valor hasta 2030, alcanzando los 650.000 M$/año para dicho año. Además, los empleos relacionados con la fabricación de tecnologías de energía limpia se duplicarían con creces, pasando de los 6 millones actuales a casi 14 millones para 2030. En ENERGIA360.info nos hemos preguntado cómo puede aprovechar España este momento, para lo que nos hemos planteado revisar cual es el estado actual de la capacidad de fabricación de algunas de estas tecnologías, y hemos comenzado nuestra aventura por la tecnología fotovoltaica, en concreto por los módulos fotovoltaicos.

Incluso con las buenas perspectivas, a nadie se le escapa que actualmente tanto la fabricación de buena parte de estas tecnologías, como la extracción y procesamiento de las materias primas que se requieren en su fabricación se caracterizan por su alta concentración geográfica. El mismo informe cuantifica esta concentración, mostrando que en el caso de tecnologías como los módulos fotovoltaicos, los aerogeneradores, las baterías de los vehículos eléctricos, los electrolizadores y las bombas de calor, los tres principales productores representan al menos el 70% de la capacidad de fabricación para cada tecnología. Y como era de esperar con China domina el mercado.

Además, este dominio seguirá creciendo, ya que China representa la mayor parte de los planes anunciados de expansión de la capacidad de fabricación hasta 2030. Por ejemplo para componentes fotovoltaicos (alrededor del 85% para células y módulos y del 90% para obleas); pero también para componentes eólicos (alrededor del 85% para palas y alrededor del 90% para góndolas y torres); y para componentes de baterías de vehículos eléctricos (98% para ánodos y 93% para cátodos). Los electrolizadores de hidrógeno son la principal excepción, con alrededor de una cuarta parte de los anuncios de capacidad de fabricación para 2030 en China y la Unión Europea, respectivamente, y otro 10% en Estados Unidos.

Además, una gran parte de la extracción de minerales críticos se concentra en un pequeño número de países. Por ejemplo, la República Democrática del Congo produce más del 70% del cobalto mundial, y solo tres países (Australia, Chile y China) representan más del 90% de la producción mundial de litio.

Lógicamente, esta concentración hace que la cadena de valor de las tecnologías limpias sea muy dependiente del comercio internacional, con los problemas que esto conlleva cuando las cadenas logísticas están tensionadas. Baste señalar que casi el 60% de los módulos fotovoltaicos fabricados en todo el mundo se comercializan internacionalmente. Alrededor de la mitad de los módulos fabricados en China se exportan, principalmente a Europa y la región Asia Pacífico. La situación es similar en el mercado del vehículo eléctrico, donde la mayor parte del comercio de componentes fluye de Asia a Europa, que importa alrededor del 25% de las baterías de China. Y aunque los componentes de los aerogeneradores son pesados y voluminosos, el comercio internacional de torres, palas y góndolas es bastante común. Nuevamente China es un actor importante en la fabricación de componentes eólicos, ya que representa el 60% de la capacidad mundial y la mitad de las exportaciones totales, la mayoría de las cuales van a otros países asiáticos y a Europa. En Estados Unidos, uno de los mayores mercados eólicos, el contenido nacional de palas y bujes es inferior al 25%.

Las principales economías mundiales ya están actuando para revertir esta situación. La Ley de Reducción de la Inflación de EE.UU. es un claro ejemplo, como lo son también el programa Green Transformation de Japón y el Production Linked Incentive de India, que fomenta la fabricación de energía solar fotovoltaica y baterías.

En Europa, la Comisión ha presentado en enero el Plan Industrial del Pacto Verde, un plan para mejorar la competitividad de la industria europea de las tecnologías cero neto y apoyar una transición rápida hacia la neutralidad climática. El Plan tiene como objetivo proporcionar un entorno más propicio para la ampliación de la capacidad de fabricación de las tecnologías y productos cero neto necesarios para cumplir los ambiciosos objetivos climáticos de Europa. Para ello, en total, estarán disponibles para los Estados miembros cerca de 270.000 M€ de los Fondos de Recuperación y Resiliencia en el marco del Plan REPowerEU.

Y todo esto es lo que en Energía 360.info nos ha llevado a preguntarnos cómo puede aprovechar España estas oportunidades, cuáles son las capacidades de fabricación actuales de España y si van a ampliarse en un futuro próximo. Dada la amplitud de la respuesta a estas preguntas vamos a comenzar por la tecnología fotovoltaica. Específicamente nos hemos planteado realizar un repaso a la capacidad de fabricación actual y a las ampliaciones anunciadas de módulos, electrónica de potencia y estructuras, ya sean fijas o seguidores, y en este artículo nos centramos en los módulos fotovoltaicos.

La industria fotovoltaica española

De acuerdo con UNEF, España cuenta con una fuerte posición en la cadena de valor de la fabricación fotovoltaica con tecnología propia para los elementos con mayor valor añadido (electrónica de potencia, seguidores, estructuras, diseño, epecistas, promotores), de hecho, España cuenta con dos de los diez mayores fabricantes de inversores y tres de los diez mayores fabricantes de seguidores solares a nivel mundial.

En España se puede fabricar hasta un 65% de los costes de una planta fotovoltaica, pero el 35% restante del coste, los módulos fotovoltaicos, se fabrican mayoritariamente en Asia. De hecho, en la actualidad, España cuenta con 32 fabricantes con capacidad de producción nacional, 13 empresas tecnológicas, 15 centros de investigación y 15 universidades con actividad formativa o investigadora en fotovoltaica.

Módulos fotovoltaicos

España cuenta con nueve empresas que o bien directamente fabrican módulos fotovoltaicos, bien maquinaria para su fabricación, o que diseñan y construyen instalaciones para la fabricación de módulos fotovoltaicos. A saber: Abora Solar, Atersa, Aurinka, BSQ Solar, Escelco, Ferroglobe, Iberian Solar, Mondragón, Onyx Solar.

En el capítulo de fabricación de módulos fotovoltaicos nos encontramos con las siguientes empresas:

Abora Solar desarrolla y fabrica paneles solares híbridos, que combinan la tecnología fotovoltaica y térmica, combinando la producción electricidad y calor en un solo módulo. La parte eléctrica del panel solar híbrido aHTech®72SK consta de 72 células solares monocristalinas de alta eficiencia con una potencia de 350 W. El sistema térmico permite un caudal nominal de 60 l/h, y es capaz de funcionar eficazmente en una amplia gama de temperaturas de hasta 80 °C, lo que lo convierte en la solución ideal para la calefacción residencial y los procesos industriales. En su fábrica Abora Solar cuenta actualmente con una capacidad de fabricación de 80.000 paneles/año.

En su fábrica de Almussafes (Valencia) de más de 20.000 m², Atersa cuenta con una capacidad productiva de hasta 344 MW.

BSQ Solar fabrica un tipo muy especial de módulos fotovoltaicos, en concreto módulos fotovoltaicos de alta concentración (HCPV, por sus siglas en inglés), que combinan células fotovoltaicas con un sistema óptico que concentra la luz. Esta tecnología, que ofrece una elevada producción de energía con una superficie de semiconductores muy inferior a otras tecnologías solares, es un uso mucho menos extendido que la tecnología fotovoltaica convencional.

En Bembibre, León, Escelco cuenta con una fábrica integral de células y módulos fotovoltaicos. La compañía cuenta con una línea de fabricación de productos fotovoltaicos con una capacidad de 200.000 módulos anuales con tecnología Half-Cut.

Incluimos en este repaso a la asturiana Exiom Solution, que ya fabrica módulos fotovoltaicos en China, y que acaba de anunciar una alianza con Iberdrola, para instalar en Langreo una fábrica de módulos fotovoltaicos. Con una inversión de 20 M€ y una generación de 115 empleos, la planta, que estará en funcionamiento este mismo año. Contará con una capacidad de 500 MW, incorporando maquinaria de tecnología puntera en la producción de módulos. Esto la convertirá en la mayor factoría de módulos fotovoltaicos en España por capacidad de fabricación.

Finalmente, Iberian Solar es una empresa española que produce y comercializa módulos fotovoltaicos PERC de hasta 660 W de potencia, pero si bien sus oficinas centrales se encuentran en España, las plantas de producción se ubican en Asia y Europa.

Pasando ahora al área de maquinaria para la fabricación de módulos fotovoltaicos, así como al proyecto de fábricas, nos encontramos con Aurinka, una empresa que aborda proyectos de fabricación en todas las áreas de la cadena de suministro de los módulos fotovoltaicos: obtención de silicio, purificación de silicio, fabricación de obleas, fabricación de células y fabricación de módulos. Aurinka, en colaboración con Mondragon Assembly, ha participado en el desarrollo de una planta de fabricación de módulos fotovoltaicos para ILB Helios Spain. Ubicada en Madrid, la planta cuenta con una capacidad de fabricación de 75 MW/año.

Además, Aurinka ha participado en el proyecto que está desarrollando Ferroglobe en Puertollano, Ciudad Real, para la construcción de una planta de purificación de silicio UMG de grado solar, que permita la fabricación de módulos de menor coste y con una huella de carbono hasta un 25% inferior a lo habitual. El proceso clave del proyecto consiste en la purificación de silicio de grado metalúrgico (no apto para el sector fotovoltaico) con una pureza aproximada del 98% de silicio, para alcanzar un silicio con una pureza de entre el 99,999% y el 99,9999%. La planta tiene una capacidad de tratamiento de 3.300 t/año de silicio de grado metalúrgico.

Por su parte, Mondragon Assembly es especialista en la producción de equipos tecnológicos para la fabricación de módulos solares. Diseña y proporciona maquinaria y líneas de producción llave en mano de alta tecnología para sistemas fotovoltaicos. En España ha suministrado los equipos para la planta de ILB Helios Spain, pero su track record suma 15 GW con proyectos en 14 países.

Onyx es un fabricante español de vidrio fotovoltaico para edificios capaz de generar electricidad, que puede presentarse en diferentes formas, colores, tamaños, espesores, tecnología solar y grados de transparencia. Entre sus soluciones más innovadoras se encuentra el primer vidrio fotovoltaico transparente con propiedades Low-E del mundo y el primer suelo fotovoltaico transitable con propiedades antideslizantes. Onyx cuenta con una capacidad de producción superior a los 200.000 m² de vidrio fotovoltaico de silicio amorfo y cristalino.